張遷

（山東橋山建設(shè)工程有限公司，山東濰坊 262500）

0 引言

針對當(dāng)前日益嚴(yán)重的高速公路邊坡生態(tài)環(huán)境問題，傳統(tǒng)的純工程邊坡防護(hù)技術(shù)難以適應(yīng)不斷提升的現(xiàn)代化公路建設(shè)要求，為此，生態(tài)恢復(fù)技術(shù)在公路邊坡中的應(yīng)用正不斷引起人們的重點關(guān)注。公路邊坡生態(tài)恢復(fù)需要在滿足護(hù)坡的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)邊坡生態(tài)和周圍環(huán)境的有效融合，對原生植被減少破壞，促進(jìn)地域生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)交換，達(dá)到景觀環(huán)境的協(xié)調(diào)性目的，最終獲取良好的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。

1 邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

1.1 連續(xù)纖維補(bǔ)強(qiáng)客土噴播技術(shù)

目前對于表面較為堅硬、植物根系難以有效達(dá)到裂縫深處的石質(zhì)邊坡，主要采取連續(xù)纖維補(bǔ)強(qiáng)客土噴播技術(shù)進(jìn)行邊坡生態(tài)恢復(fù)，該技術(shù)通過將玻璃纖維、客土、植物根系、金屬網(wǎng)等進(jìn)行立體交叉化處理，并且將整體結(jié)構(gòu)覆蓋、錨固在邊坡表面。技術(shù)開展流程如圖1所示：先進(jìn)行坡面的整修清理；然后進(jìn)行錨桿施工。

圖1 連續(xù)纖維補(bǔ)強(qiáng)客土噴播示意圖

錨桿采取螺紋鋼筋，需要在錨桿一端焊接小鋼板（5cm×10cm），錨桿需要鉆孔進(jìn)坡25cm；塑料排水板則利用廢舊塑料加工處理制成，排水板鋪設(shè)需要和垂直方向呈30o，并且用鋼釘進(jìn)行位置固定處理，排水板鋪設(shè)主要是為了排除邊坡裂隙水、地表水；噴射25cm厚度左右的玻璃纖維和砂質(zhì)土，玻璃纖維布置需要滿足分布自然均勻化；鐵絲網(wǎng)掛設(shè)中則主要采取12 號鍍鋅菱形網(wǎng)，其網(wǎng)孔為40mm×40mm，直徑為2mm，配合錨桿進(jìn)行全面鋪設(shè)；材料噴播中需要確保種子的發(fā)芽率及復(fù)合肥、覆蓋料質(zhì)量，灌草種配比的確定則需要依據(jù)坡面特點及當(dāng)?shù)貧夂蜻M(jìn)行；薄膜的覆蓋則需要由上而下順坡進(jìn)行，搭接寬度控制在10～15cm，覆蓋質(zhì)量為180g/m2[1]。

1.2 土工格柵植草技術(shù)

土工格柵植草技術(shù)中采取的土工格柵主要由低延伸率和高抗拉強(qiáng)度的高分子材料制成，其內(nèi)部具備鎖定孔眼，能夠極大地提升土工格柵的抗拔水平。土工格柵植草護(hù)坡技術(shù)工藝如圖2所示，首先，進(jìn)行原材料的準(zhǔn)備，植物草籽和土工格柵類型需要嚴(yán)格依據(jù)地質(zhì)生態(tài)、施工環(huán)境進(jìn)行選取，草種發(fā)芽濕度、溫度的控制則需要合理安排施工期；其次，覆蓋層安裝施工之前需要將坡面進(jìn)行輪廓修整，并且加鋪40～70mm含有水分、肥料等有機(jī)質(zhì)的土料；再次，土料加鋪完成后，開展鋪網(wǎng)施工，不同網(wǎng)塊的搭接長度控制在350mm 以上，縱橫向搭縫之間每隔1.5m 進(jìn)行鋼釘錨固；最后，播種則需要根據(jù)設(shè)計配比進(jìn)行，填土需要將網(wǎng)塊壓實，填土厚度為10～20mm，需要刷進(jìn)土工格柵孔眼中，充分提升土工格柵的加固作用[2]。

圖2 土工格柵植草施工技術(shù)示意圖

1.3 穴植技術(shù)

穴植技術(shù)則需要在治理坡面上進(jìn)行植穴的挖掘，并且進(jìn)行營養(yǎng)土的回填及植物的種植，植物栽植可以采取種花、種草、植樹三種類型，穴植技術(shù)主要適用于土含量較高、土質(zhì)較好的邊坡，可以實現(xiàn)層次種類較多且植被豐富的邊坡綠化結(jié)構(gòu)，達(dá)到與周圍生態(tài)的協(xié)調(diào)。穴植技術(shù)施工中需要選取無病蟲害、植株強(qiáng)壯、規(guī)格一致的植物材料，坡面則需要清除石塊及雜物，對于坡面低洼處則需要回填或者夯實處理；穴槽的開挖需要依據(jù)土壤情況和植被根系來進(jìn)行，灌木植被的穴槽規(guī)格如表1所示；土壤回填則需要采取施基肥、營養(yǎng)土，不同植被之間的高度、距離需要依據(jù)設(shè)計指標(biāo)進(jìn)行布置。

表1 灌木植被的穴槽規(guī)格

1.4 草棍客土技術(shù)

草棍客土噴播技術(shù)是常見的巖石邊坡復(fù)綠技術(shù)，如圖3所示。其具體操作流程如下。

首先，對坡面進(jìn)行平整化，低洼回填處理；開展墊層施工，對稻草進(jìn)行消毒，稀泥浸泡草棍，并且采取直徑20mm 的鋼釘進(jìn)行固定；草棍布置間距為25cm，鋼釘間距則控制在2～3cm；草棍布置方向需要和行車路面保持一致，再進(jìn)行10cm 左右的覆土處理。

其次，采取直徑2mm 的12 號鍍鋅菱形鐵網(wǎng)進(jìn)行鋼元固定；澆水噴播，地膜覆蓋。

最后，植被種子出芽率1～3 個月后可以達(dá)到90%以上。

圖3（a） 草棍鋪設(shè)

圖3（b） 覆土處理

1.5 植生袋

植生袋是具備一定規(guī)格種子夾層，且一端開口的袋子，其內(nèi)部可以裝入肥料和土壤，將該植生袋進(jìn)行坡面固定之后，內(nèi)部土壤受到邊界限制不會產(chǎn)生侵蝕流失，種子則在適宜環(huán)境中發(fā)芽生長，形成良好的坡面植被，恢復(fù)綠化。植生袋依據(jù)其作用不同可以分為以下兩種：

一是種子植生袋，如圖4所示，其需要將有機(jī)肥料、草灌種子按照一定配比進(jìn)行合理播撒，一般設(shè)置在雙層布之間，可以采取針刺、衍縫等技術(shù)將布和尼龍網(wǎng)進(jìn)行拼接，繼而將網(wǎng)袋均勻鋪在坡面上，上部鋪設(shè)1～2cm 厚度左右的耕作土。該類型適合用于硬質(zhì)土坡、軟質(zhì)巖坡，坡長需要控制在3～6m 之間，且坡度小于1∶1。種子夾層能夠有效避免雨水沖刷造成的流逝，該防護(hù)類型具備易搬運(yùn)、施工簡便、綠化程度高的優(yōu)點。

圖4 種子植生袋

二是單體植生袋，如圖5所示，其需要將包含草灌種子、耕作土、有機(jī)肥料進(jìn)行無紡布、PVC 網(wǎng)袋的裝填，繼而進(jìn)行網(wǎng)袋封口，以此形成整體化的基本單元。單體植生袋可以實現(xiàn)陡巖坡面、支補(bǔ)墻的復(fù)綠工作，其只需要合理澆水就能夠?qū)崿F(xiàn)良好的綠化[3]。

圖5 單體植生袋

2 公路邊坡生態(tài)恢復(fù)設(shè)計

2.1 工程概況

山東省內(nèi)某高速公路是省內(nèi)四縱四橫路網(wǎng)的重要構(gòu)成，作為省內(nèi)重要干線公路，其全長為40km，包含2 個服務(wù)區(qū)、2 個樞紐、3 個互通，路線范圍氣候濕潤，且公路于2020年底開始通車運(yùn)營。其中濟(jì)南段路線局部通過區(qū)域具備較為豐富的地形地貌結(jié)構(gòu)，包括山地、丘陵、水網(wǎng)、平原等結(jié)構(gòu)，水體（湖、河、溪流等）具備多樣化的生態(tài)，地勢變化幅度較小。該公路區(qū)段邊坡較為典型，主要包括一般路段的路堤路塹土質(zhì)邊坡、巖質(zhì)邊坡、膨脹巖質(zhì)邊坡三類，生態(tài)恢復(fù)設(shè)計主要針對該區(qū)段進(jìn)行。

2.2 設(shè)計方案

該路段的路塹、路堤主要采取植物生態(tài)恢復(fù)技術(shù)處理，且植物類型多采取路段沿線附近的適宜植物為主，設(shè)計方案針對該路段的不同邊坡類型開展不同技術(shù)處理，具體如下。

2.2.1 一般路塹、路堤土質(zhì)邊坡

生態(tài)恢復(fù)技術(shù)需要依據(jù)邊坡土質(zhì)塑性情況及其高度合理選取，對于路堤邊坡，則采取普通噴播植草防護(hù)技術(shù)，先對坡面進(jìn)行平整處理，土路肩部分需要和坡面銜接自然，護(hù)坡道和坡面則需要進(jìn)行銜接導(dǎo)弧處理，加強(qiáng)界面的視覺效果；對于路基坡率變化明顯的區(qū)段，削坡則要實現(xiàn)自然過渡化，確保有效的路基寬度和斷面尺度。路堤景觀綠化則主要在排水溝位置附近進(jìn)行喬木種植，一般距離排水溝1.5～2m，且在不同喬木之間布置灌木，以此達(dá)到高矮結(jié)合、層次豐富的景觀生態(tài)，溝外公路用地則可以采取地被植物種植形式進(jìn)行綠化處理，整體表現(xiàn)為近草皮、中灌木、遠(yuǎn)喬木的三層生態(tài)結(jié)構(gòu)。

路塹邊坡則需要對原有地形進(jìn)行整合處理，采取不同生態(tài)植被進(jìn)行坡度的自然銜接，對于坡腳和坡頂也需要進(jìn)行弧線優(yōu)化，對既有植被則要適當(dāng)保存，具體實施方案如下：挖方中存在邊坡穩(wěn)定性較高的路段，高度小于3m 的邊坡，主要采取草皮鋪設(shè)及播撒草籽的形式進(jìn)行綠化處理；邊坡高度在3～8m 之間，采取液壓噴播綠化技術(shù)，噴薄厚度需要大于3cm，且后續(xù)需要進(jìn)行草灌喬木的景觀優(yōu)化；邊坡高度大于8m的路段，對于第一級邊坡坡率1∶1.5,高度6m 的綠化，則主要采取客土噴播結(jié)合三維土工網(wǎng)處理，其中噴播厚度大于5cm，二級邊坡坡率小于1∶1.5，則采取液壓噴播結(jié)合草灌喬木的立體綠化模式。

2.2.2 巖質(zhì)邊坡

巖質(zhì)邊坡要合理放緩處理，以便滿足不同植被的生長要求，現(xiàn)場采取鍍鋅鐵絲網(wǎng)掛設(shè)結(jié)合噴播植草及綠化基材的方式，噴播植草則主要以灌草種混合的形式進(jìn)行，且不同路段需要合理選取灌草類型，以便實現(xiàn)邊坡綠化的動態(tài)感。

2.2.3 膨脹巖邊坡

膨脹巖邊坡則主要采取土工格柵結(jié)合植被混播方式進(jìn)行，考慮到該路段膨脹巖邊坡路塹裸露時間較長，且在進(jìn)行路基碎石盲溝排水設(shè)施構(gòu)建過程中，沒有及時采取有效邊坡防護(hù)措施，膨脹巖邊坡出現(xiàn)了明顯的失穩(wěn)預(yù)兆，為此，該段路塹邊坡進(jìn)行土工編織袋及時加固處理，在此之后開展邊坡生態(tài)恢復(fù)。膨脹巖邊坡需要保證其生態(tài)耐久性，保證植被的長期綠化和景觀協(xié)調(diào)性，主要采取以下措施進(jìn)行：現(xiàn)場弱中膨脹巖和強(qiáng)膨脹巖區(qū)段，需要根據(jù)植被恢復(fù)生長要求及邊坡穩(wěn)定性確定邊坡坡率，一般控制在1∶1.5～1∶2.5之間，且路塹需要逐段開挖，以避免膨脹巖遇水失穩(wěn)，逐段開挖中每隔一段需要加鋪一層土工布，繼而將高度為15cm 的土工格室鋪設(shè)在邊坡坡面上，采取鋼筋進(jìn)行坡面固定處理，土工格室孔眼中需要填充壓實15cm 的黏土，并全面覆蓋15cm 營養(yǎng)土之后進(jìn)行混播處理。

3 生態(tài)恢復(fù)實施結(jié)果分析

不同路段的不同邊坡需要進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)實施效果分析，方案中主要選取了植草護(hù)坡、掛網(wǎng)噴播、土工格柵植草三種形式，現(xiàn)場在路段兩個區(qū)域布置3 個監(jiān)測點，如表2所示。

表2 3 個觀測點布置技術(shù)要求

不同測點位置邊坡植被景觀生長效果如表3所示。其中，植草護(hù)坡技術(shù)主要選取黑麥草和百慕大，植被具備較差的覆蓋率，且層次感較差，后期極容易出現(xiàn)枯萎等情況，造成景觀效果的退化。

表3 植被景觀生長效果

掛網(wǎng)噴播初期難以形成灌木層次，植被種類較為單調(diào)；中期灌木層形成后，植被層次較為豐富；到后期，植被枯萎造成覆蓋率衰減，邊坡土層結(jié)構(gòu)裸露；在雨水季節(jié)，土壤會出現(xiàn)下滑情況。

土工格柵植草應(yīng)用中，陽面植物生長情況要好于陰面，陰面的植被滿鋪基本上要晚于陽面，植被的景觀效果、生長趨勢、土壤覆蓋率都相對較差；土工格柵植草在前期的景觀效果較差，中后期由于土工結(jié)構(gòu)的邊坡加固作用，植被生長情況會不斷改善。

4 結(jié)語

對于邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用主要針對山東省內(nèi)高速公路項目開展，且多是定性上的描述，在考慮不同氣候環(huán)境、坡度、降雨強(qiáng)度下的生態(tài)修復(fù)效果還需要進(jìn)一步分析，只有充分了解不同生態(tài)修復(fù)邊坡技術(shù)的優(yōu)缺點，才能夠解決公路邊坡生態(tài)環(huán)境問題。